Gamma-Wert einer Sonnenfinsternis

Gamma-Wert einer zentralen totalen Sonnenfinsternis

Der Gamma-Wert (Formelzeichen: γ) einer Sonnenfinsternis beschreibt, wie zentral der Schatten des Mondes die Erde trifft. Dabei wird die geringste Entfernung, in welcher die Achse des Schattenkegels am Erdmittelpunkt vorbeizieht, als Bruchteil des Äquatorradius der Erde angegeben. Das Vorzeichen des Gamma-Werts definiert, ob die Schattenachse nördlich oder südlich des Erdmittelpunkts vorbeizieht, ein positiver Wert bedeutet nördlich.

Nebenstehende Abbildung veranschaulicht den Gamma-Wert: Die rote Linie stellt den geringsten Abstand vom Erdmittelpunkt dar, der in dieser Abbildung ungefähr 75% des Erdradius beträgt. Da der Kernschatten nördlich am Geozentrum vorbeizieht, beträgt der Gamma-Wert in diesem Beispiel ungefähr +0,75.

Der Betrag des Gamma-Werts erlaubt es, verschiedene Typen von Sonnenfinsternissen zu unterscheiden:^[1]

• Liegt der Betrag von Gamma unter 0,9972, so ist die Finsternis zentral. Die Schattenachse trifft die Erde und es gibt Orte auf der Erdoberfläche, von wo aus ein Beobachter den Mond zentral vor der Sonnenscheibe vorbeiziehen sieht. Zentrale Finsternisse können total oder ringförmig sein (falls die Kernschattenspitze die Erdoberfläche gerade eben erreicht, kann der Typ auch während der Finsternis von ringförmig zu total und wieder zu ringförmig wechseln, dann handelt es sich um eine hybride Finsternis).

• Liegt der Betrag von Gamma zwischen 0,9972 und 1,0260, so verfehlt die Schattenachse zwar die Erde, da bei einer totalen Finsternis der Kernschatten aber eine gewisse Breite hat, kann unter Umständen dennoch ein Teil des Kernschattenkegels die Erde (in den Polarregionen) streifen. Bei einer ringförmigen Verfinsterung gilt dies analog für den Bereich ringförmiger Verfinsterung (engl. antumbra). Das Ergebnis ist eine nichtzentrale totale oder ringförmige Finsternis.

• Liegt der Betrag von Gamma zwischen 0,9972 und ungefähr 1,55^[2] und tritt der oben erwähnte seltene Sonderfall nicht ein, so ist die Finsternis partiell, die Erde läuft lediglich durch den Halbschattenkegel.

Wegen der Abplattung der Erde ist der Grenzwert für eine zentrale Finsternis nicht 1, sondern 0,9972.^[3]

Die Sonnenfinsternis vom 29. April 2014 mit einem Gamma-Wert von 1,0001 stellt den seltenen Grenzfall einer ringförmigen, aber nicht zentralen Finsternis dar. Die Schattenachse verfehlt die Erde im Süden knapp. Somit kann auch für die Zone der ringförmigen Verfinsterung keine Zentrallinie angegeben werden.^[4]

Einzelnachweise

1. ↑ J. Meeus: Astronomical Algorithms. 2nd ed., Willmann-Bell, Richmond 2000, ISBN 0-943396-61-1, Kap. 54
2. ↑ Der Radius des Halbschattens des Mondes beträgt in der Fundamentalebene etwa das 0,53- bis das 0,57-fache des Erdradius.
   J. Meeus: Mathematical Astronomy, Morsels, Willmann-Bell, 2000, ISBN 0-943396-51-4, Fig. 10.c. und
   J. Meeus: Mathematical Astronomy, Morsels III, Willmann-Bell, 2004, ISBN 0-943396-81-6, Seite 46
3. ↑ J. Meeus: Mathematical Astronomy Morsels III. Willmann-Bell, Richmond 2004, ISBN 0-943396-81-6, Kap. 6
4. ↑ Fred Espenak: Path of the Annular Solar Eclipse of 2014 Apr 29